3.6 ANEJOS A LA MEMORIA.

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1 3.6 ANEJOS A LA MEMORIA. Incluimos a continuación la relación de Apéndices a la Memoria que completan el Plan Especial. Anejo A. Estudio de Firmes. Anejo B. Ciclo integral del Agua. Anejo C. Redes y suministro de energía eléctrica. Anejo D. Red de telecomunicaciones. Anejo E. Estudio de paisaje. Anejo F. Propuesta de diseño de las áreas libres. Anejo G. Solicitudes de autorización de actividad arqueológica. Anejo H. Estudio de Tráfico. Anejo I. Fichas Justificativas del cumplimiento del Decreto 293/ Anejo J. Informe de viabilidad ambiental. Informe favorable del Órgano Ambiental en materia de biodiversidad respecto al diseño de áreas libres. Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. Pág 3 de 14

2 ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 4 de 14

3 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. FACTORES DE DISEÑO 2.1 Normas utilizadas. 2.2 Tramificación. 2.3 Tráfico. 2.4 Clima 3. DISEÑO DEL CIMIENTO DEL FIRME 3.1 Caracterización del terreno natural subyacente. 3.2 Clasificación del cimiento. 3.3 Dimensionamiento del cimiento del firme. 4. DISEÑO DELFIRME 4.1 Secciones estructurales estudiadas. 4.2 Ligantes para mezclas bituminosas en caliente. 4.3 Riego de adherencia DISEÑO DE LA EXPLANADA Y FIRME 5.1 Firme del vial T3A, IMD Firme del vial T2, IMD Firme del vial T2, IMD Firme del vial T2, IMD Firme del vial T1, IMD Firme del vial T1, IMD Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 5 de 14

4 1 INTRODUCCIÓN. El objeto del presente estudio es el análisis técnico económico de las soluciones posibles de firmes aplicables, según la vigente Instrucción para el diseño del firme en la red de carreteras de Andalucía. Se han tenido en cuenta para la elaboración del estudio los siguientes factores que influyen de manera fundamental en las distintas unidades de obra incluidas en las secciones tipo estudiadas: Disponibilidad de materiales, tanto los procedentes de la excavación de la traza como de los diversos préstamos y yacimientos próximos. Costes de ejecución de cada unidad de obra (materiales, maquinaria y mano de obra). Viarios con categoría de tráfico T3B o inferior: se realizan los cálculos para una IMD de pesados de 62 vehículos/carril y día. Viarios con categoría de tráfico T3A: se realizan los cálculos para una IMD de 126 y 174 vehículos/carril y día. Viarios con categoría de tráfico T2: se realizan los cálculos para una IMD de 380 y 536 vehículos/carril y día. Viarios con categoría de tráfico T1: se realizan los cálculos para una IMD de 933, 1122 y 1869 vehículos/carril y día Con estos rangos, quedan recojidos todos los tráficos de los víarios en el Área Logística de Antequera y tramificados según su tráfico. 2 FACTORES DE DISEÑO. 2.1 Normas utilizadas. 2.3 Tráfico. Se realizan los cálculos según la versión vigente de la Instrucción para el Diseño de Firmes de la Red de Carreteras de Andalucía. La normativa empleada en el presente estudio de firmes ha sido la siguiente: Instrucción para el Diseño del Firme en la Red de Carreteras de Andalucía. Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG3) de la Dirección General de Carreteras aprobado por O.M. de 6 de febrero de 1976, con sus últimas modificaciones. Orden Circular 24/2008 sobre el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para obras de carreteras y puentes (PG3). Artículos: 542 Mezclas Bituminosas en Caliente tipo hormigón bituminoso y 543 Mezclas Bituminosas para capas de rodadura. Mezclas drenantes y discontinuas. 2.2 Tramificación. A efectos de dimensionado de firmes se han distinguido los siguientes viarios: Categorías de tráfico. A partir de los datos obtenidos en la prognosis de IMD, y por aplicación de la clasificación contenida en la Instrucción para el Diseño de Firmes de la Red de Carreteras de Andalucía, se obtiene la clase de tráfico para el año de puesta en servicio. Tabla nº 1. Categorías de vías según IMD CATEGORÍA IMD pa T T T T T 3A T 3B T 4A T 4B < 25 Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 6 de 14

5 2.3.2 Cálculo del número de ejes equivalentes. Según se establece en la Instrucción para el Diseño de Firmes de la Red de Carreteras de Andalucía, el Tráfico de Proyecto (TE) debe definirse mediante el par de valores dado por el número de ejes equivalentes de 13 t acumulados durante el período de proyecto y la categoría de tráfico. El número de ejes acumulados viene dado en la siguiente expresión: Fig, nº 1. Tabla de valores del coeficiente de equivalencia. TE = IMDpa x CE x 365 x F x γt Donde: IMDpa es la Intensidad Media diaria de vehículos pesados en el carril de proyecto considerado en el año de apertura de tráfico. CE es el coeficiente de equivalencia de los vehículos pesados en el número de aplicaciones del eje tipo de 13 t, obtenido mediante la distribución de cargas por eje. F es el factor de crecimiento del tráfico de vehículos pesados. γt es el coeficiente de seguridad en cargas. El cálculo de la IMD de cálculo se desarrolla en el Estudio de Tráfico. Para el cálculo de la IMDpa, en los distintos tramos de viario considerado se ha supuesto la siguiente distribución por carriles de los vehículos pesados: Si el ancho de calzada es superior a 6 m, sobre el carril de proyecto circula la mitad del total de vehículos pesados en ambos sentidos. Respecto al coeficiente de equivalencia CE, la Instrucción de Firmes establece que en ausencia de datos acerca de la distribución de ejes por intervalos de carga y tipos de ejes, se emplearán los valores de la tabla siguiente: El factor de crecimiento del tráfico de pesados (F) se obtiene sumando los incrementos acumulados de este tráfico, respecto al año de apertura al tráfico, a lo largo del periodo de proyecto considerado. Depende de la tasa de crecimiento anual del tráfico de vehículos pesados y del propio periodo de proyecto: F = [(1+r) n 1]/r. r = Tasa de crecimiento anual del tráfico de vehículos pesados (en tanto por uno). Se ha considerado que tiene un valor de 3%. n, es el período de proyecto, 20 años. El coeficiente de mayoración de las cargas (γt) se determinará en función de la categoría de tráfico pesado de acuerdo con la tabla siguiente extraída de la Instrucción de Firmes: Fig, nº 2. Coeficiente de mayoración. Se muestra en el siguiente gráfico el número de vehículos pesados estimados para cada uno de los viales, los cuales han sido agrupados en el apartado 2.2 Tramificación. Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 7 de 14

6 Fig, nº 3. Estimación de vehículos pesados. Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 8 de 14

7 2.4 Clima. En el diseño del firme se han tenido en cuenta las zonas térmica y pluviométrica que corresponden a la situación geográfica de la carretera objeto del proyecto Zona térmica. De acuerdo con el mapa adjunto, el área en estudio se sitúa en la zona térmica ZT3. Zona de Proyecto Fig, nº 5. Zona pluviométrica. 3 DISEÑO DEL CIMIENTO DEL FIRME. 3.1 Caracterización del terreno natural subyacente. Zona de Proyecto Zona pluviométrica. Fig, nº 4. Zona térmica. Tal y como se ha explicado en el anejo geotécnico donde se incluye la caracterización de los materiales, se estima que las unidades geológicas del área de estudio se clasifican como suelos adecuados o tolerables según el PG3. De acuerdo con el mapa adjunto, el área en estudio se sitúa en la zona pluviométrica ZPS. 3.2 Clasificación del cimiento. El cimiento del firme está constituido por el terreno natural subyacente en fondo de desmonte, los suelos o materiales de aportación en núcleo de terraplenes, y las capas de asiento del firme. Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 9 de 14

8 La Instrucción para el diseño de firmes de la Red de Carreteras de Andalucía establece tres categorías de cimiento de firme: Tabla nº 2. Categorías del cimiento del firme. CATEGORÍA DEL CIMIENTO MÓDULO EQUIVALENTE CATEGORÍAS VÁLIDAS DE TRÁFICO BAJA MEDIA ALTA T 4 T 3 Y T 4 T 00 A T Dimensionamiento del cimiento del firme. La capacidad de soporte de los suelos para su caracterización se determinará mediante su índice CBR medido en laboratorio sobre muestras recompactadas. En función de la categoría del tráfico y de la capacidad soporte del suelo, el cimiento del firme variará. El dimensionamiento del cimiento consiste en la definición de las capas de asiento que se deban disponer sobre el terraplén o fondo de desmonte, para que cumpliendo con los criterios de proyecto se consiga la capacidad de soporte mínima (Ee) definida. 4 DISEÑO DEL FIRME. 4.1 Secciones estructurales estudiadas. La Instrucción para el diseño de firmes en la Red de Carreteras de Andalucía recomienda las siguientes secciones estructurales para firmes con pavimento bituminoso: De los firmes con pavimentos bituminosos se descartan los compuestos por mezclas bituminosas con materiales tratados con cemento, tipo suelocemento, gravacemento o suelos estabilizados. Esto es debido a que son más costosos para los viales con bajo tráfico y que en caso de reparación o inserción de servicios en las calzadas, tales como acometidas a edificaciones, son más difíciles de tratar, al tener que romper las capas con ligantes hidráulicos y luego reponerlas. Fig, nº 6. Secciones estructurales. Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 10 de 14

9 4.2 Ligantes para mezclas bituminosa en caliente. El tipo de ligante a emplear para las categorías de tráfico presentes en este proyecto es B50/70, tanto en capas inferiores como de rodadura. Según el Estudio de Tráfico, el tramo más cargado hasta este rango de viales registra una intensidad media de vehículos pesados diarios (IMD) de 174 vehículos, luego la categoría de tráfico de cálculo será T3A. Para el cálculo del número de ejes equivalentes se considera que: Además se aportará filler (polvo mineral) sobre las capas de rodadura, intermedia y capa base. 4.3 Riego de adherencia. Sobre las capas de mezcla bituminosa que vayan a recibir una capa de mezcla bituminosa deberá efectuarse, previamente, un riego de adherencia, definido en el artículo 531 del PG3. La correcta ejecución de este riego es fundamental para el buen comportamiento del firme. Se empleará ECR1, con una dotación de 0,50 kg/m Sobre las capas de zahorra bajo mezcla bituminosa, deberá efectuarse previamente un riego de curado, definido en el artículo 530 del PG3. La correcta ejecución de este riego es fundamental para el buen comportamiento del firme. Se empleará ECI, con una dotación de 1,25 kg/m2. Se empleará un firme con base bituminosa, luego el coeficiente CE de cálculo será 0,60. Se estima una tasa de crecimientos interanual de pesados del 3%, con lo que el factor de crecimiento para un periodo de proyecto de 20 años es de 26,90. El coeficiente de mayoración de cargas se toma de 1,10 por la categoría de tráfico estimada. Así, el tráfico equivalente de proyecto resulta: TP = 174 0, ,9 1,1 = ejes equivalentes Cimiento del firme. Dada la categoría del tráfico que presenta este vial, la categoría del cimiento deberá ser, como, de categoría MEDIA con un módulo equivalente (Ee) superior a 100 MPa Sección de firme De arriba abajo la sección de firme y su cimiento estará formada por: 5 DISEÑO DE LA EXPLANADA Y FIRME. Para este dimensionamiento se ha tenido en cuenta que no haya grandes cambios de secciones tipo de explanada y firme. 5.1 Firme DE VIAL T3A, IMD Tráfico. CONCEPTO Firme Cimiento del firme Tabla nº 3. Cimiento del firme vial tipo T3A, IMD 174. ESPESOR (CM) 5,00 11,00 Infefinido ELEMENTO AC16 surf B50/70 S Riego de adherencia AC22 bin B50/70 S Suelo adecuado 1 Suelo tolerable CBR 3 Terreno natural subyacente Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 11 de 14

10 5.2 Firme DE VIAL T2, IMD Firme DE VIAL T2, IMD Tráfico Según el Estudio de Tráfico, el tramo más cargado hasta este rango de viales registra una intensidad media de vehículos pesados diarios (IMD) de 380 vehículos. La categoría de tráfico de cálculo será T2. Para el cálculo del número de ejes equivalentes se considera que: Se empleará un firme con base bituminosa, luego el coeficiente CE de cálculo será 0,60. Se estima una tasa de crecimientos interanual de pesados del 3%, con lo que el factor de crecimiento para un periodo de proyecto de 20 años es de 26,90. El coeficiente de mayoración de cargas se toma de 1,20 por la categoría de tráfico estimada Tráfico Según el Estudio de Tráfico, el tramo más cargado hasta este rango de viales registra una intensidad media de vehículos pesados diarios (IMD) de 536 vehículos La categoría de tráfico de cálculo será T2. Para el cálculo del número de ejes equivalentes se considera que: Se empleará un firme con base bituminosa, luego el coeficiente CE de cálculo será 0,60. Se estima una tasa de crecimientos interanual de pesados del 3%, con lo que el factor de crecimiento para un periodo de proyecto de 20 años es de 26,90. El coeficiente de mayoración de cargas se toma de 1,20 por la categoría de tráfico estimada. Así, el tráfico equivalente de proyecto resulta: Así, el tráfico equivalente de proyecto resulta: TP = 380 0, ,9 1,2 = ejes equivalentes TP = 536 0, ,9 1,2 = ejes equivalentes Cimiento del firme. Dada la categoría del tráfico que presenta este vial, la categoría del cimiento deberá ser, como, de categoría ALTA con un módulo equivalente (Ee) superior a 160 MPa Cimiento del firme. Dada la categoría del tráfico que presenta este vial, la categoría del cimiento deberá ser, como, de categoría ALTA con un módulo equivalente (Ee) superior a 160 MPa Sección de firme. De arriba abajo la sección de firme y su cimiento estará formada por: Sección de firme. De arriba abajo la sección de firme y su cimiento será la misma que la anterior, y estará formada por: Tabla nº 4. Cimiento del firme vial tipo T2, IMD 380 e IMD 536. CONCEPTO ESPESOR (CM) ELEMENTO Firme 6,00 10,00 AC16 surf B50/70 S Riego de adherencia AC22 bin B50/70 S Cimiento del firme Tabla nº 4. Cimiento del firme vial tipo T2, IMD 380 e IMD 536. CONCEPTO ESPESOR (CM) ELEMENTO Firme 6,00 10,00 AC16 surf B50/70 S Riego de adherencia AC22 bin B50/70 S Cimiento del firme Infefinido Suelo tolerable CBR 3 Terreno natural subyacente Infefinido Suelo tolerable CBR 3 Terreno natural subyacente Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 12 de 14

11 5.4 Firme DE VIAL T1, IMD Firme DE VIAL T1, IMD Tráfico Según el Estudio de Tráfico, el tramo más cargado hasta este rango de viales registra una intensidad media de vehículos pesados diarios (IMD) de 933 vehículos. La categoría de tráfico de cálculo será T1. Para el cálculo del número de ejes equivalentes se considera que: Se empleará un firme con base bituminosa, luego el coeficiente CE de cálculo será 0,60. Se estima una tasa de crecimientos interanual de pesados del 3%, con lo que el factor de crecimiento para un periodo de proyecto de 20 años es de 26,90. El coeficiente de mayoración de cargas se toma de 1,20 por la categoría de tráfico estimada Tráfico Según el Estudio de Tráfico, el tramo más cargado hasta este rango de viales registra una intensidad media de vehículos pesados diarios (IMD) de vehículos. La categoría de tráfico de cálculo será T1. Para el cálculo del número de ejes equivalentes se considera que: Se empleará un firme con base bituminosa, luego el coeficiente CE de cálculo será 0,60. Se estima una tasa de crecimientos interanual de pesados del 3%, con lo que el factor de crecimiento para un periodo de proyecto de 20 años es de 26,90. El coeficiente de mayoración de cargas se toma de 1,20 por la categoría de tráfico estimada. Así, el tráfico equivalente de proyecto resulta: TP = 380 0, ,9 1,2 = ejes equivalentes Así, el tráfico equivalente de proyecto resulta: TP = , ,9 1,2 = ejes equivalentes Cimiento del firme. Dada la categoría del tráfico que presenta este vial, la categoría del cimiento deberá ser, como, de categoría ALTA con un módulo equivalente (Ee) superior a 160 MPa Cimiento del firme. Dada la categoría del tráfico que presenta este vial, la categoría del cimiento deberá ser, como, de categoría ALTA con un módulo equivalente (Ee) superior a 160 MPa Sección de firme. De arriba abajo la sección de firme y su cimiento estará formada por: Sección de firme. De arriba abajo la sección de firme y su cimiento estará formada por: CONCEPTO Firme Cimiento del firme Tabla nº 5. Cimiento del firme vial tipo T1, IMD 933. ESPESOR (CM) 6,00 7,00 8,00 Infefinido ELEMENTO AC16 surf B50/70 S Riego de adherencia AC22 bin B50/70 S AC32 bin B50/70 S Suelo tolerable CBR 3 Terreno natural subyacente CONCEPTO Firme Cimiento del firme Tabla nº 6. Cimiento del firme vial tipo T1, IMD ESPESOR (CM) 6,00 7,00 9,00 Infefinido ELEMENTO AC16 surf B50/70 S Riego de adherencia AC22 bin B50/70 S AC32 bin B50/70 S Suelo tolerable CBR 3 Terreno natural subyacente Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 13 de 14

12 5.6 Firme DE VIAL T1, IMD ESTIMACIÓN ECOMÓMICA Tráfico. Según el Estudio de Tráfico, el tramo más cargado hasta este rango de viales registra una intensidad media de vehículos pesados diarios (IMD) de vehículos. La categoría de tráfico de cálculo será T1. Para el cálculo del número de ejes equivalentes se considera que: Se empleará un firme con base bituminosa, luego el coeficiente CE de cálculo será 0,60. Se estima una tasa de crecimientos interanual de pesados del 3%, con lo que el factor de crecimiento para un periodo de proyecto de 20 años es de 26,90. El coeficiente de mayoración de cargas se toma de 1,20 por la categoría de tráfico estimada. La red viaria incluye movimiento de tierras, pavimentación y estructuras, para lo cual se ha estimado un importe de Así, el tráfico equivalente de proyecto resulta: TP = , ,9 1,2 = ejes equivalentes Cimiento del firme. Dada la categoría del tráfico que presenta este vial, la categoría del cimiento deberá ser, como, de categoría ALTA con un módulo equivalente (Ee) superior a 160 MPa Sección de firme. De arriba abajo la sección de firme y su cimiento estará formada por: CONCEPTO Firme Cimiento del firme Tabla nº 7. Cimiento del firme vial tipo T1, IMD ESPESOR (CM) 6,00 8,00 10,00 Infefinido ELEMENTO AC16 surf B50/70 S Riego de adherencia AC22 bin B50/70 S AC32 bin B50/70 S Suelo tolerable CBR 3 Terreno natural subyacente Documento nº 1: MEMORIA. ANEJOS A LA MEMORIA. ANEJO A. ESTUDIO DE FIRMES. Pág 14 de 14